网桥简介
网桥是一种计算机网络设备,可从多个通信网络或网段创建单个聚合网络。本质上,它连接并过滤两个或多个网段之间的流量,使它们作为单个网络运行。它在 OSI 模型的数据链路层(第 2 层)运行,并使用 MAC 地址来确定是否应过滤或转发数据包。
网桥的起源和首次提及
随着网络的复杂性和规模开始增长,桥接的概念出现在 20 世纪 80 年代初期。第一个网桥是由数字设备公司 (DEC) 推出的,用于连接其以太网。网桥有助于缓解网络流量拥塞以及可连接到单个网段的设备数量限制等问题。
有关网桥的详细信息:扩展主题
网络桥接器的作用是连接多个网络段,使它们成为一个统一的整体。它们检查数据帧中的 MAC 地址,以确定是否应转发或过滤数据帧。与在第 3 层运行并使用 IP 地址的路由器不同,网桥不会分析或更改数据包中包含的数据。
功能性
- 过滤:通过检查 MAC 地址,网桥可以过滤掉不需要在网段之间移动的流量,从而减少拥塞。
- 转发:如果目标 MAC 地址位于不同的网段,网桥会将帧转发到正确的网段。
- 学习:网桥建立一个MAC地址表来知道每个地址位于哪个网段。
网桥的内部结构:网桥的工作原理
网络桥通常由以下部分组成:
- 用于存储 MAC 地址的转发数据库
- 使用生成树协议 (STP) 等算法来防止环路的软件
- 连接不同网段的端口
工作机制
- 接收帧:网桥从其一个端口接收帧。
- 分析MAC地址:它检查帧的源和目标 MAC 地址。
- 过滤或转发:它会根据转发数据库过滤帧或将其转发到适当的段。
网桥关键特性分析
- 简单:网桥比路由器更容易配置。
- 透明度:网络上的设备不知道网桥的存在。
- 流量隔离:通过过滤网段之间不必要的流量来减少交通拥堵。
- 避免环路:利用STP防止数据环路。
网桥的类型:用表格和列表来写
表:网桥的类型
类型 | 描述 |
---|---|
透明桥 | 自行学习 MAC 地址,对网络主机不可见 |
源路由桥 | 利用帧本身的源路由信息 |
平移桥 | 在不同的网络协议之间进行转换 |
网桥的使用方法、问题及其解决方案
用法:
- 连接 LAN 网段:加入 LAN 的不同网段。
- 交通管理:过滤和控制流量。
问题:
- 桥环:可以创建无限循环。
- 兼容性问题:具有不同的网络类型。
解决方案:
- 生成树协议 (STP):防止循环。
- 翻译桥梁:为了不同协议之间的兼容性。
主要特点及同类产品比较
表:网桥、交换机和路由器之间的比较
设备 | 层函数 | 过滤方式 | 复杂 |
---|---|---|---|
桥 | 第2层 | MAC 地址 | 缓和 |
转变 | 第2层 | MAC 地址 | 低的 |
路由器 | 第3层 | IP地址 | 高的 |
与网桥相关的未来观点和技术
随着更先进技术的出现,网络桥接器也在不断发展。软件定义网络 (SDN) 和虚拟化在网络中的日益普及正在催生出更复杂的桥接技术。
代理服务器如何与网桥关联
代理服务器就像网桥一样,可以充当网络中的中介。虽然网桥在第 2 层连接网段,但代理服务器在更高层运行以控制并可能修改特定于应用程序的流量。网桥和代理的组合可用于设计更受控制和更高效的网络拓扑。
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注意:本文仅供参考,反映了截至发布之日的技术状况。请始终咨询网络专业人员或特定制造商的文档,以获取最准确和最新的信息。